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气凝胶：能改变世界的多功能材料******

　　展览会上展出的具有纳米多孔结构的新型材料气凝胶服装

中新社 任海霞摄

　　【走近超材料①】

　　编者按超材料具有常规材料不具备的超常物理性质，是国际上重点关注的战略前沿领域。我国也高度重视超材料技术的发展，国家自然科学基金、新材料重大专项等都对超材料研究予以立项支持。近年来，越来越多的科研人员对超材料产生兴趣，使超材料的设计开发进入了一个崭新的天地。据此，本版推出“走近超材料”系列报道，展示超材料技术创新发展与产业化应用情况。

　　气凝胶具有高比表面积、高空隙率等特殊的微观结构特点，化学性能稳定、导热系数低、耐高温、使用温度范围广、寿命长。近年来，中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺，开发出生物质基气凝胶等多种新型气凝胶。

　　气凝胶是一种超材料，它非常轻，即使把一块气凝胶放在花蕊上也不会将其压弯。目前，各种各样的气凝胶被开发出来，它们或柔软或坚硬，或导电或绝缘，应用领域广泛。1月10日，中铁一局集团有限公司表示，河南省新乡蒸汽管网项目全面通过验收。蒸汽管网对防腐、保温要求极高，其管道选用了高温离心玻璃棉及纳米气凝胶复合保温材料。项目技术负责人汪惺说，纳米气凝胶隔热效果是传统隔热材料的2—5倍，可极大提高施工质量和施工效率，降低施工成本。

　　作为目前已知导热系数最低、密度最小的固体材料，气凝胶可谓是材料领域的“隔热王者”，并已在航天、石化等领域应用。比如“天问一号”探测器发动机与火星车表面、“长征五号”遥四运载火箭发动机高温燃气系统隔热、嫦娥四号探测器热电池防护等都应用了气凝胶。在我国提出“双碳”目标后，随着技术的不断创新，气凝胶的应用场景也在进一步扩大。

　　具有耐高温、高弹性、强吸附等特性

　　气凝胶是一种纳米级的多孔固态新型材料，所有孔的体积合起来占整个气凝胶体积的绝大多数，甚至可以达到99％以上，具有高比表面积、高空隙率、纳米级孔洞、低密度等特殊的微观结构特点，化学性能稳定、导热系数低、耐高温、高弹性、强吸附、防水效果好、使用温度范围广、寿命长。

　　“可以把气凝胶理解成多孔海绵的一个纳米版。”气凝胶领域技术专家王贝尔说，其孔径在20纳米至50纳米之间。而空气分子大小约为70纳米，大于气凝胶孔隙的直径，因此空气在气凝胶上流动效率极低，加上气凝胶本身比热容很高，热辐射传递能降到最低，因而具有很好的隔热性能。

　　气凝胶主要分为无机气凝胶、有机气凝胶和有机—无机杂化气凝胶三类。其中，无机气凝胶是以无机物为主体，包括单质气凝胶、氧化物气凝胶和硫化物气凝胶等。有机气凝胶则是以有机物为主体，主要包括酚醛气凝胶、纤维素气凝胶、聚酰亚胺气凝胶、壳聚糖气凝胶以及壳聚糖—纤维素气凝胶等。有机—无机杂化气凝胶可利用有机物和无机物各自优势，实现气凝胶特殊的功能化。

　　《科学》杂志2021年将气凝胶列为十大热门科学技术之一，并称其为“可以改变世界的多功能新材料”。王贝尔说，气凝胶是《科学》杂志评选出的十大新材料中，唯一一个已大规模落地于实际商业场景的材料。

　　气凝胶的制备工艺主要分为两步，即通过溶胶—凝胶过程制备凝胶，再利用一定的干燥方法将凝胶内的液态物质替换为气态，从而制得气凝胶。

　　有数据显示，在气凝胶行业的成本结构中，制造成本约占45%。苏州锦富技术股份有限公司董事长助理郑松说，降低气凝胶成本是行业正在努力的一个方向，目前主要路径之一是自动化产线的落地，而成本降低将会打开更多的应用场景。

　　生物质基气凝胶成研究热点

　　据中国石油管道科技研究中心评估，以350摄氏度蒸汽管道的保温应用为例，相比于传统保温材料，气凝胶的保温层厚度可减少2/3，节约能耗40%以上，每公里管道每年可减少二氧化碳排放125吨。

　　数据显示，2021年油气领域对气凝胶的需求占总需求量的56%，另有18%用于工业隔热、9%用于建筑建造、8%用于交通运输。国家新材料产业发展战略咨询委员会在《2022气凝胶行业研究报告》中指出，在新能源汽车蓄电池芯模组中采用气凝胶阻燃材料，可将电池包高温耐受能力提高至800摄氏度以上。随着新能源汽车产业等的发展，气凝胶在新能源汽车及储能行业应用场景广泛，需求量有望持续提升。

　　气凝胶发展迅速。国务院发展研究中心国际技术经济研究所分析员李维科说，近年来，中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺，开发出生物质基气凝胶、石墨烯气凝胶、聚合物气凝胶等多种新型气凝胶。值得一提的是，生物质原料来源广泛、成本低廉、碳源丰富，利用生物质原料制备环保型多孔碳纤维气凝胶是一种经济、可持续的生产方式，因此目前生物质基气凝胶也成为研究的热点。

　　比如中国科学技术大学俞书宏院士团队研发出超弹性纤维素气凝胶，该纤维素气凝胶从室温到零下196摄氏度，都表现出不随温度变化的超弹性、优异的抗疲劳性等，在恶劣环境中具有巨大的隔热潜力。且制备中所使用的材料均为生物质原料，有望解决能源密集型技术和石化材料造成的环境污染问题，是传统不可再生气凝胶的理想替代品。

　　中国林业科学研究院木材工业研究所卢芸研究员团队以木材为基质，将无机、有机气凝胶与木材骨架基体复合，首创了第三代木质纤维素气凝胶。通过对木材及生物质废弃物纤维素的调控，将纤维素比表面积提高了7个数量级，对油污吸附能力高达自身质量的75—300倍，体积用量缩减50%—75%，可降解、可再生。

　　气凝胶发展驶入“快车道”

　　气凝胶的发展得到国家政策的持续支持。2014年和2015年，国家发改委连续两年将气凝胶列入《国家重点节能低碳技术推广目录》，开始对气凝胶进行初步推广应用；2018年6月气凝胶被列入建材新兴产业；同年9月，第一个气凝胶方面的国家标准《纳米孔气凝胶复合绝热制品》发布；2020年，《气凝胶保温隔热涂料系统技术标准》启用；2021年，《中共中央、国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》提出，推动气凝胶等新型材料研发应用。

　　随着气凝胶应用技术不断成熟，气凝胶发展进入“快车道”。不过，李维科说，目前气凝胶研究仍存在一些问题，比如气凝胶在高温条件下热导率增长较快，与纤维等增强基体材料的黏结性较差；生产过程中会用到许多有机溶剂，容易造成环境污染；气凝胶难以回收利用，不利于可持续发展等。

　　此外，气凝胶生产成本高昂，产品价格昂贵。《2022气凝胶行业研究报告》指出，气凝胶的生产成本主要集中在原材料硅源、设备折旧及能耗方面。有效降低成本既依赖于制备工艺的突破，也需要通过低成本原材料的大规模产业化来实现。

　　气凝胶是罕见的可以同时满足防火、防水、隔热、隔音等多种需求的材料。李维科说，气凝胶的发展和应用仍然处于不断探索的过程，未来的研究方向主要集中在开发纤维素气凝胶、石墨烯气凝胶、钙钛矿结构气凝胶、非金属单质气凝胶等新型气凝胶上。（记者 李 禾）

我国露营旅游发展历程与展望******

　　作为一种新兴的旅游业态，露营旅游凭借其短途化、聚集性低、私密兼顾社交、消费便捷、体验性强等优点强势占据了旅游市场，成为新的旅游消费增长点。

　　一、中国露营旅游的发展与类型

　　（一）发展历程

　　露营集观光、休闲、娱乐、户外教育、体育竞技于一体，是享受生活、亲近自然最好的旅游方式之一。相比发达国家，我国露营旅游还处于起步阶段。露营旅游的概念最早出现在1997年，吴承照在其《中国旅游规划30年回顾与展望》一书中指出，“专业化户外游憩基地（露营基地、环境教育基地等）建设成为必然趋势”。2013年，国务院出台《国民旅游休闲纲要》，从国家层面正式提出露营旅游。为推动露营旅游快速发展，2016年《休闲露营地建设与服务规范》国家标准出台并实施，对休闲露营地的建设和服务事项提出了具体要求；2019年文化和旅游部发布《自驾车旅居车营地质量等级划分》，并组织开展评定。2020年以后，中国的露营地如雨后春笋般涌现，分布在景区、城郊、乡村、山野等地。艾媒咨询发布的《2021—2022年中国露营经济产业现状及消费行为数据研究报告》提出，露营旅游是国民健康旅游和生活的重要内容，营地是露营旅游最重要的载体。2014年至2020年中国露营营地市场规模从77.1亿元增至168.0亿元，复合增长率达13.9%。2021年12月，国务院印发的《“十四五”旅游业发展规划》提出，推进自驾车旅居车旅游，实施自驾游推进计划，形成网络化的营地服务体系和比较完整的自驾车旅居车旅游产业链，推出一批自驾车旅居车营地和旅游驿站。据统计，目前全国已建和在建的汽车营地不到2000家，根据《自驾车旅居车营地质量等级划分》行业标准及认定细则，全国5C、4C级自驾车旅居车营地只有35家。由此可见，我国露营地建设在数量和质量上还有巨大潜力。

　　为认真贯彻落实党的二十大精神，落实《“十四五”旅游业发展规划》《国民旅游休闲发展纲要（2022—2030年）》有关要求，丰富旅游休闲产品供给，有序引导露营旅游休闲发展，不断满足人民群众美好生活需要，2022年11月，文化和旅游部等十四部门印发了《关于推动露营旅游休闲健康有序发展的指导意见》。意见明确提出，“露营旅游休闲是指在户外使用自备或租赁设备以休闲游憩、运动娱乐、自然教育等为主要目的，在有明确范围和相应设施的营地场所驻留的活动。”意见提出，“推动全产业链发展。做大做强露营旅游休闲上下游产业链，提升全产业链整体效益。引导露营营地规模化、连锁化经营，孵化优质营地品牌，培育龙头企业。”“以深化供给侧结构性改革为主线，顺应人民群众旅游休闲消费体验新需求。”

　　（二）主要类型

　　1.根据露营装备，分为传统露营、便携式露营和精致露营。传统露营指几乎只带背包进行的露营活动，追求的是苦行僧式的旅行体验。便携式露营指所有的露营设备均由营地提供，旅行者不用带任何设备。精致露营则融合户外美学，配有房车、卡式炉、咖啡机和星星灯等装备，更加符合现代人的休闲娱乐需求，是目前比较流行的露营选择。

　　2.根据露营方式，分为常规露营、汽车露营、房车露营、特殊露营。常规露营指露营者徒步或驾驶车辆到达露营地点，通常是山谷、湖畔、海边，露营者（又被称为背包客或驴友）可以生篝火、烧烤、野炊、唱歌。汽车露营指狭义上的汽车露营，露营者驾驶小轿车、卡车等常规车辆，携带帐篷、睡袋、防潮垫、户外炊具等露营设备，在合适地点进行露营。房车露营指广义上的汽车露营，是驾驶房车进行的露营活动。特殊露营是指特殊活动的露营，比如长距离攀岩，露营者将帐篷挂在悬崖边进行的露营活动。

　　3.根据露营驱动力，分为景区驱动型、资源驱动型、市场驱动型和设施驱动型。在我国营地发展中，景区驱动型是指依托景区，在其内部或附近划出特定区域设立的营地，为景区提供更加丰富的旅游产品。资源驱动型是指建设在尚未开发的自然生态环境或自然景观品位十分突出的环境中的营地。该类营地主要提供补给、露营等基本服务产品。市场驱动型是指以大中城市为核心，在城郊接合部的旅游特色村镇或特色旅游资源聚集区开发建设的营地。这是目前我国营地发展中最为常见的一种类型。设施驱动型指以移动木屋、房车、帐篷等不同类型的住宿设施为载体，配套开发各类型休闲娱乐旅游产品形成的综合性旅游休闲度假地，兼具体育运动、休闲度假、养生康体、商务会议、亲子游乐等多重功能，这种模式更加符合未来的旅游需求。

　　二、国外露营旅游的发展经验

　　（一）美国露营旅游

　　1.重视休闲教育。美国许多高校设置了休闲、娱乐与户外运动管理等专业，为户外产业输送了专业管理人才，使露营地实现了更为专业化的管理。

　　2.多样化经营模式。以汽车露营为例，美国露营地达两万多个，在经营方式上实行多样化的模式，主要包括私人营地、政府公共营地、合作经营营地等，营地建设严格遵循减少拥挤、保护环境和亲近自然的原则。

　　（二）日本露营旅游

　　1.注重保护生态。露营地通常选择在交通干道与旅游景点之间的重要节点，既为露营者提供往返便利，又充分考虑到露营地与景点之间的距离。尤其是汽车营地的开发，注重实施生态性开发，尽量避免破坏自然景观，实现人与自然的和谐统一。

　　2.合理进行分区。根据露营地的特色，划分餐饮、住宿、游览、购物、娱乐、休闲等功能区，还为露营者提供金融保险、信息咨询、汽车保养和维护等服务，通过多种服务功能的划分，为露营者营造更好的露营环境。

　　（三）欧洲露营旅游

　　1.建立严格的生态环保系统。欧洲露营地建设注重环境保护，如，法国在2006年就制定了《全国房车露营地风景质量宪章》，具体措施包括废弃物回收、水资源再利用、在露营地增设垃圾分类设施等。在露营地开发上，强调体现当地风景价值，与周边环境相一致。

　　2.实施标准化运作。欧洲主要是按照分级标准评定房车露营地设施和服务质量。如，法国露营地根据营地容量、供水设施、道路状况、照明状况、娱乐设施规格划分为四个星级。丹麦从建筑物、场地、设施三个方面将露营地划分为五个星级。

　　三、中国露营旅游发展对策建议

　　（一）推动露营品质化发展

　　各地要认真落实《关于推动露营旅游休闲健康有序发展的指导意见》有关精神，出台配套政策，推动公共营地建设，扩大公共营地规模，提升服务质量。鼓励支持经营性营地规范建设，提高露营产品品质。鼓励利用各类现有空间和场所，依法依规发展露营旅游休闲功能区。同时推进部门协调，做到房车要有制造标准，放宽房车上牌照、推行房车保险服务等。

　　（二）开发“露营+”产品

　　露营的核心属性就是拥抱自然，在发展自驾车旅居车露营地、帐篷露营地、青少年营地等多种营地形态的同时，应打造“露营+”特色产品，实现功能聚合，如开展“露营+赛事活动”“露营+户外运动”“露营+自然教育”“露营+休闲康养”等，把更多元素融入露营产品，开启“露营夜经济”消费模式，使特色体验逐渐成为露营标配。

　　（三）保护露营地生态环境

　　精致露营是通过将餐饮、住宿置于自然的环境、风格化的场景中，把露营变成一种沉浸式玩乐体验的休闲度假方式，是家与自然最生动的结合。在精致露营发展中，要更重视露营基地环境保护，使环境更接近自然；在装备配置上，要融入风格化元素，使游客享受到独特的审美乐趣和身心的放松。

　　（四）延伸露营产业链。

　　要运用旅游产业扶持政策，鼓励支持旅居车、帐篷、服装、户外运动、生活装备器材等国内露营行业相关装备生产企业进行创新研发，丰富产品体系，优化产品结构，打造个性化、高品质露营装备。培育露营产业咨询培训、规划设计等有关专业机构，推动露营旅游休闲上下游产业链各环节协同发展，延伸露营旅游休闲产业链。

　　（五）实现露营智能化发展

　　随着露营者群体的年轻化、科技信息技术的快速发展，露营者对露营地设施智能化的要求越来越高，露营地不但要提供设施和场所，还要为露营者提供智能生活和舒适空间，如智能家居房车、智能充电桩、智能烧烤等，使游客感受到智能科技带来的全新舒适体验。

　　（李志勇 杜晓辉 沈和江 作者单位：河北师范大学）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）